基于Henon映射的偽隨機(jī)數(shù)發(fā)生器設(shè)計(jì).pdf

1、混沌系統(tǒng)具有內(nèi)在隨機(jī)性、遍歷性、軌道不穩(wěn)定性、初值敏感性以及混沌序列長(zhǎng)期演化的不可預(yù)測(cè)性等特點(diǎn)，這些特點(diǎn)與密碼學(xué)的基本要求相一致，因此混沌在近年來(lái)的圖像加密研究領(lǐng)域中得到廣泛的應(yīng)用。理論上混沌映射產(chǎn)生的序列狀態(tài)是無(wú)限不重復(fù)的，但由于計(jì)算機(jī)的有限字長(zhǎng)效應(yīng)，序列周期性受到很大影響。Gernak采用對(duì)混沌系統(tǒng)參量隨機(jī)擾動(dòng)的方法，周紅等提出用序列擾動(dòng)的方法，王紅霞提出了數(shù)字化混沌序列相互選擇m的方法，都顯著地?cái)U(kuò)展了序列周期。
　　本文設(shè)計(jì)

2、了一種偽隨機(jī)數(shù)發(fā)生器，即一種能夠產(chǎn)生具有良好隨機(jī)性的混沌序列的混沌函數(shù)。主要是利用Chebyshev映射隨機(jī)擾動(dòng)Henon映射參數(shù)，Chebyshev映射每一次擾動(dòng)時(shí)的變量受Logistic映射控制。這種方法同周紅等提出的用序列擾動(dòng)參數(shù)的方法相比，參數(shù)的變化數(shù)目遠(yuǎn)大于由序列控制生mam成的參數(shù)數(shù)目。因?yàn)樾蛄惺且粋€(gè)確定的序列，并且是有周期的，在迭代一定m次數(shù)以后又回到初始的擾動(dòng)狀態(tài)進(jìn)行擾動(dòng)。而用Chebyshev映射作為擾動(dòng)的變量時(shí)，由于

3、Chebyshev映射產(chǎn)生的混沌序列的信息熵較大、數(shù)據(jù)分布圖比較均勻，并且由Logistic映射對(duì)Chebyshev映射變量值進(jìn)行控制，因而Chebyshev映射產(chǎn)生的混沌序列的周期得到了較好的擴(kuò)展，可以產(chǎn)生數(shù)目眾多的、隨機(jī)性較好的混沌序列來(lái)改變Henon映射的參數(shù)。同時(shí)利用研究比較多的Chebyshev映射和Logistic映射作為擾動(dòng)變量，因?yàn)镃hebyshev映射和Logistic映射具有良好的混沌特性，從信息熵的角度分析可知，C

4、hebyshev映射產(chǎn)生的混沌序列信息熵較大，序列分布比較均勻，隨機(jī)性較好，并且是一維的，混沌序列的產(chǎn)生簡(jiǎn)單、快速。同張瀚等提出的基于Henon映射的快速圖像加密算法相比，雖然也是在參數(shù)上進(jìn)行變化，但是本算法實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單，不用進(jìn)行大量的循環(huán)迭代和每次迭代次數(shù)的改變。在本算法中Henon映射的參數(shù)每一次迭代時(shí)都會(huì)改變，也就是說(shuō)Henon映射隨時(shí)都在脫離原來(lái)的迭代軌道，那么，顯然，Henon映射不可能陷入周期，從而實(shí)現(xiàn)破壞原周期的目的，進(jìn)而得到